venerdì 3 marzo 2017

Subaru Snow Driving Experience 2017: il divertimento “sicuro”

 
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Sicuro perché le vetture Subaru sono… sicure. Gioco di parole inevitabile per confermare le qualità tecniche e meccaniche delle vetture Subaru che, tra l’altro, negli ultimi anni sono diventate anche… belle. Al Tonale, quindi, l’intera gamma (BRZ, WRZ-STI, Levorg, XV, Forester e OBK) da provare. Ovviamente nel suo habitat naturale: la neve. Che, fortunatamente, è arrivata in abbondanza. Esercizi di frenata controllata, di slalom (con e senza elettronica), in pista e in off-road, il tutto con pneumatici invernali. Ad assisterci i bravissimi istruttori della SDS, la Subaru Driving School che, con le loro dritte, ci hanno facilitato la guida, facendoci sentire addirittura dei piloti…

 
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I numeri Subaru
Il 2016 è stato per Subaru il 5° anno consecutivo preceduto dal segno +. Superata, nel 2016, la soglia di 1 milione di unità vendute, con un + 3% rispetto al 2015. Il mercato Subaru per eccellenza è quello Nord americano con oltre 665 mila macchine vendute (+ 5,7%), seguito dal Giappone (156 mila) e da Australia (47 mila) e China (46 mila). Il mercato italiano vale 3.592 unità (+14 % rispetto al 2015), l’88% delle quali sono SUV.
Da 1996 sono state vendute quasi 17 milioni di Subaru con motore boxer mentre, dal 1972 ad oggi, le Subaru con trazione integrale permanente vendute sono 15 milioni e 900 mila.
Dal 2008 ad oggi la casa giapponese ha venduto più di 1 milione di vetture equipaggiare con il pacchetto di sicurezza EyeSight.
 
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Secondo una ricerca europea condotta su 900 clienti Outback 2015/2016, il 72% ha dichiarato che l’ES è stato importante per decidere l’acquisto di propria OBK; il 94% a dichiarato che con l’ES si sentono più sicuri nella guida; il 25% ha dichiarato che grazie all’ES, hanno evitato un incidente sicuro e il 94% consiglierebbe l’EyeSight a familiari, amici e conoscenti. Il 96% delle Subaru circolanti ha più di 10 anni.
 
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Perché “trazione integrale permanente AWD”
Nel 1972 Subaru decise di progettare e mettere in commercio auto passeggeri, destinate al grande pubblico, che fossero contemporaneamente in grado di muoversi agilmente in città, di affrontare lunghi viaggi in autostrada a pieno carico, di muoversi con disinvoltura fuori strada, garantendo stabilità e trazione anche su fondi a bassa aderenza quali asfalto bagnato, fango, sabbia, neve.
La sfida che i tecnici della casa delle Pleiadi affrontarono era, ed è tuttora, quella di concentrare in un’auto un calibrato mix di soluzioni tecniche e di tecnologie che consentisse loro di ottenere il miglior risultato possibile, in situazioni di marcia così differenti tra loro.
Alla base delle grandi qualità stradali delle vetture Subaru, stanno due scelte che hanno caratterizzato tutto lo sviluppo delle auto della casa delle Pleiadi:
-       La trazione integrale permanente Symmetrical AWD.
-       Il motore Boxer.
 
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Il primo e più importante vantaggio di una vettura dotata di trazione integrale permanente sulle quattro ruote rispetto ad una vettura con due ruote motrici (siano anteriori o posteriori) è che la potenza (o per meglio dire la coppia) del motore è distribuita su quattro anziché su due pneumatici.
La quantità di “coppia” che un pneumatico può trasferire a terra, si tratti di usarla per la trazione o per la direzionalità o per entrambe contemporaneamente nel caso dell’asse sterzante, è direttamente influenzata dal coefficiente di aderenza esistente tra ruota e terreno.
Ovviamente, quando questo coefficiente si abbassa, per esempio perché la strada è bagnata, innevata o fangosa, si abbassa contemporaneamente l’aderenza delle ruote ovvero la loro capacità di generare trazione e/o direzionalità, peggiorando la stabilità della vettura.


Altro fatto di cui si deve tener conto è che la somma di trazione più direzionalità è un dato fisso, in un determinato momento e con un determinato fondo stradale, e quindi, se viene utilizzata più trazione diminuisce contemporaneamente la quantità di aderenza che può essere usata per la direzionalità: con quattro ruote motrici ogni singolo pneumatico deve trasmettere il 25% della potenza del motore contro il 50% di una vettura con due sole ruote motrici, aumentando la percentuale di aderenza “a disposizione” della direzione di marcia.
In altre parole ciò significa che, considerato che in quella somma (trazione + direzionalità) un dato (la coppia da trasmettere) è diminuito del 50%, quella ruota raggiungerà più tardi il limite di aderenza ed un indiscutibile vantaggio per la “guidabilità” dell’auto.
 
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A semplificare ulteriormente la “vita” del pilota di un’auto a trazione integrale permanente sulle quattro ruote, è che essa ha un comportamento in curva sostanzialmente neutro, dovuto al fatto che la reazione alla forza centrifuga che si genera quando l’auto percorre una traiettoria curvilinea è distribuita uniformemente su tutti e quattro i pneumatici, che così avranno la stessa deformazione quindi la stessa deriva laterale.

Data invece la differente situazione degli pneumatici anteriori e posteriori di una vettura a sola trazione anteriore o posteriore, (l’asse motore dovrà garantire anche il 100% della trazione oltre alla tenuta laterale) l’asse motore avrà una deriva maggiore rispetto     all’altro asse: da qui il comportamento “tendenzialmente” sottosterzante o sovrasterzante delle vetture rispettivamente a trazione anteriore o posteriore.
Vantaggio collaterale di una minore deriva (e quindi di un minor “strisciamento” laterale degli pneumatici) è la corrispondente minor usura del battistrada.
 
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Nel definire il sistema di trazione integrale permanente Symmetrical AWD, i progettisti della Subaru, già dai primi progetti, hanno affrontato e risolto una serie di questioni che caratterizzano la tecnica delle quattro ruote motrici, facendo così risaltare le qualità positive del sistema, annullando e minimizzando gli aspetti negativi.
Per risolvere queste problematiche, alcuni Costruttori optarono invece per una trazione integrale “a richiesta” che si attivava premendo un pulsante, più facile da realizzare (e relativamente anche più economica), ma che purtroppo non garantiva la tempestività di intervento e quindi la guidabilità della vettura, in ogni istante, come una trazione integrale “permanente”.
Se, ad esempio, l’auto è su un percorso curvilineo ed improvvisamente, in una curva, si trova a transitare su un tratto di strada ghiacciata o comunque a scarsa aderenza, il pilota non avrà il tempo materiale per reagire premendo il pulsante che trasforma l’auto da 2WD in 4WD, dovendo forzatamente rinunciare a quel plus di guidabilità e sicurezza in più che gli fornisce un sistema AWD “permanente”.
 
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La decisione di optare per una trazione integrale “permanente”
presa allora dai tecnici della Subaru comportava invece l’adozione di componenti sofisticati in grado di gestire il sistema anche in quelle situazioni potenzialmente problematiche.
I tecnici di Subaru partirono da un concetto molto importante: per realizzare un sistema di trazione integrale “permanente” efficace e performante, è essenziale   compensare automaticamente la differenza di velocità di rotazione che si genera tra l’asse anteriore e quello posteriore durante la marcia della vettura.
Il componente utilizzato per compensare questa differenza è il differenziale centrale autobloccante LSD (Limited Slip Differential), bloccabile con frizione idraulica multi-disco o con giunto viscoso. L’appropriato e puntuale funzionamento di questo complesso componente è però affidato un sofisticato sistema di controllo e gestione elettronica.
Questo sistema tiene conto di una serie di fattori, alcuni dei quali in antitesi tra di loro:
? Un sistema di trazione integrale con l’assale anteriore rigidamente collegato a quello posteriore, dunque senza differenziale centrale, dà le migliori performance in accelerazione, in salita o su superfici a basso coefficiente di aderenza (fango, neve, etc...).
 
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- Nella marcia su strade asfaltate o comunque ad elevato coefficiente di aderenza, il sistema potrebbe essere “sovrabbondante” causando oscillazioni nella quantità di coppia distribuita tra i due assali.
- Un aumento della coppia sull’asse posteriore migliora la guidabilità in curva, con una risposta dello sterzo più pronta ed infatti, per questo motivo, la maggior parte delle vetture sportive adotta la trazione posteriore.

Il differenziale centrale, pilotato dalla gestione elettronica, interviene, valutando istante per istante le condizioni di marcia della vettura, modificando di conseguenza la quantità di coppia trasmessa all’asse anteriore e a quello posteriore, garantendo in tempo reale e senza alcun intervento del pilota, una ripartizione ottimale, assicurando la migliore guidabilità, trazione e dunque un’elevata sicurezza di marcia.
Comunque, anche quando le condizioni di aderenza non lo richiederebbero (ad esempio su una strada asfaltata con grip elevato) una percentuale di coppia tra il 10% ed il 20% viene comunque trasferita all’asse posteriore per migliorare la marcia in rettilineo, la partenza da fermo e per ridurre la tendenza al sottosterzo in curva, tipica delle vetture a trazione anteriore.
 
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La continua ricerca volta a mettere a disposizione dei clienti sistemi di trazione integrale permanente sempre più performanti, ha condotto i tecnici Subaru a sviluppare ed aggiornare continuamente quattro differenti schemi, in funzione anche del tipo di cambio di velocità installato sulla vettura ovvero “manuale” o “automatico”.
- Vettura con cambio manuale, differenziale centrale e giunto viscoso: in questo sistema il differenziale centrale (ad ingranaggi conici), che distribuisce la coppia tra asse anteriore e posteriore, lavora congiuntamente ad un giunto viscoso, che controlla la differenza di velocità di rotazione tra i due assi. La regolazione di base della coppia è del 50% all’asse anteriore e del 50% all’asse posteriore.
- Vettura con cambio automatico a variazione continua Lineartronic e frizione idraulica multi-disco: in abbinamento al cambio automatico CVT Lineartronic viene proposta la trazione integrale permanente nella
versione a ripartizione attiva della coppia, partendo da una regolazione di base del 60% all’avantreno e del 40% al retrotreno. In condizioni critiche di aderenza il sistema varia la distribuzione della coppia motrice tra i due assi modificando la pressione esercitata su un piatto di frizioni in bagno d’olio: aumentando la pressione si aumenta la coppia motrice indirizzata verso il retrotreno. Contemporaneamente anche il cambio Lineartronic varia il rapporto di trasmissione, se necessario.
 
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- Vettura con cambio manuale e DCCD (Drivers Control Center Differential): è il sistema più sofisticato e prestazionale, concepito per i piloti più esperti, che vogliono (e possono) sfruttare a fondo le doti della trazione integrale permanente, dato che è consentito loro di settare a piacimento la regolazione del differenziale centrale e l’intervento dell’LSD. Se il pilota decide di non avvalersi di questa opzione, il sistema funzionerà in modalità automatica, come i tre sistemi precedenti con distribuzione della coppia, in questo caso di base del 45% all’asse anteriore e del 55% all’asse posteriore
Qualunque sia il sistema montato sulla vettura, la gestione elettronica tiene conto di altri fattori quali ad esempio l’intervento dell’ABS che, per sicurezza, è prioritario rispetto alle altre regolazioni, mentre il VDC (Vehicle Dinamic Control) è opportunamente tarato per lavorare in sinergia col Symmetrical AWD.
Le scelte tecniche di Subaru, così variegate e sofisticate, dimostrano, anche, come il concetto di trazione integrale sia un tema piuttosto complesso, che richiede soluzioni specifiche per ogni tipologia di vettura e di impiego.
Non è sufficiente distribuire la coppia motrice su più ruote per avere un risultato sempre efficace in termini di prestazioni,

 
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Perché il “boxer”
Se un’auto deve affrontare con tranquillità percorsi off-road, oltre a strade urbane ed extraurbane, è necessario che alcuni suoi parametri dimensionali esterni le consentano di superare, senza danni, ostacoli quali: dossi, cunette, avvallamenti, rampe e discese, senza toccare con la parte frontale del muso o la parte terminale della coda e senza “appoggiare la pancia a terra”.
Prendendo ad esempio la Subaru Forester, essa presenta un angolo di attacco anteriore e di uscita posteriore di 25°, un angolo di rampa di 23° ed una altezza minima da terra di 220 mm: dimensioni tali che le permettono di affrontare con sicurezza e disinvoltura la maggior parte dei percorsi off-road “normali”.
 
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Tutti i Costruttori che hanno progettato le proprie auto con parametri simili si sono trovati con veicoli che hanno un corpo vettura (e quindi un baricentro) più alto rispetto ad una vettura solo stradale che, però, è destinata a percorrere nel 99% della sua vita strade asfaltate urbane ed extraurbane.
Un’auto con un baricentro alto risulta essere più sensibile ai trasferimenti di carico che si verificano in frenata, in accelerazione ed in curva: avremo quindi più rollio e beccheggio e, in generale, un peggioramento sia del comfort che della tenuta di strada.
Uno dei grandi meriti dei progettisti della Subaru è stato quello di pensare da subito ad una soluzione tecnica che consentisse di ridurre drasticamente questo effetto negativo (il baricentro alto), utilizzando per le proprie vetture un motore come il “boxer”.
 
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Il motore boxer, per la sua architettura a cilindri orizzontali contrapposti, ha, “di natura”, un baricentro più basso rispetto ad un analogo motore con i cilindri “in linea” o a “V” e con ciò contribuisce a tenere basso il centro di gravità complessivo della vettura.
Tale vantaggio si amplifica se il motore è un diesel, costruttivamente più pesante rispetto ad un analogo motore a benzina.
 
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Un altro vantaggio, non secondario, legato all’adozione di un propulsore boxer è che: motore, cambio, differenziale centrale e posteriore sono tutti perfettamente allineati sull’asse longitudinale mediano della vettura: il peso è quindi equamente ripartito al 50% sul lato destro e 50% sul lato sinistro dell’auto.
Ciò significa un miglior bilanciamento della vettura a beneficio della sua stabilità e della sua agilità.










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